專利名稱：用于封蓋的熱封工具和方法
技術領域：
本發明涉及用于將封蓋密封至塑料容器的熱封工具，從而形成密 封包裝體，尤其是已知為起泡包裝體的用于隱形眼鏡的一次性包裝體。
背景技術：
自從軟水凝膠隱形眼鏡在二十世紀70年代首次被引入以來，它們 已經越來越流行使用。這種隱形眼鏡傳統地被包裝在水合狀態中并處 于儲存溶液中。許多隱形眼鏡與含水儲存溶液一起被包裝在一次性泡 罩包裝體(blister package)中，其中所述包裝體大體是由硬質聚合物 (rigid polymer)形成。起泡包裝體的實施例可見美國專利公開文獻 No. 4691820; No. 5524419; No. 5578331; No. 5649410; No. 5722536 和No. 6082533。起泡包裝體的基體可以是原始的隱形眼鏡模具的一部 分或者是大體由硬質聚合物形成的單獨成型的基體。在上述類型的包 裝體中，包含隱形眼鏡和任何含水儲存溶液的基體通過柔性封蓋被密 封。該封蓋(lidstock)大體上是一種層疊的箔片，所述層疊的箔片可 以通過使用者被向回拉，以觸及包含在基體內的隱形眼鏡。大體上， 該封蓋被密封至包含隱形眼鏡的基體的部分周圍的區域。基體的該密 封區域大體上已經是大致平坦的表面區域，或升高平坦的環形表面， 例如美國專利公開文獻No. 5722536中所見。
然而，已經發現的是，該密封區域無論是否升高在密封過程中可 以造成問題。例如，如果成型過程被用于形成起泡包裝體，則材料可 具有一些收縮，導致稍微凹形或凸形的密封表面，而不是平坦的表面。 盡管對應肉眼而言，密封表面好像是平坦的，但是彎曲可足以導致封 蓋與包裝體的密封表面之間的很差的密封。
用于將封蓋密封至塑料容器的凸緣的密封工具大體上具有下側 面，所述下側面在所述凸緣的正下方支承容器；以及上側面，所述上 側面推壓封蓋抵靠著密封包裝體的凸緣的密封表面的表面，包裝體由 下側面支承，所述下側面與包裝體的凸緣的下側表面接觸。大體上，
上側面被加熱，從而通過將封蓋的熱塑性基層熔化至凸緣的密封表面 而提供密封。現有技術的密封工具大體上具有平坦的面，其中它們接 觸封蓋和包裝體的凸緣的下側表面，以便密封。
改進密封可靠性的一種方法是增加由工具所施加的密封壓力或溫 度。然而，這還可導致所形成的密封或釬焊部的增加的強度，從而消 費者很難在打開包裝體時從包裝體的其余部分取出封蓋。這是不期望 的并可導致包裝體的物品的溢出。
因此，本發明的一個目的是提供一種用于將封蓋密封至起泡包裝 體的熱封工具，所述熱封工具在維持容易打開的同時提供了改進的密 封可靠性。
發明內容
本發明的第一方面提供了一種用于將封蓋密封至硬質聚合物容器 的熱封工具，其中所述硬質聚合物容器包括井格以及具有彎曲上側密
封表面和下側表面的凸緣，所述工具包括適于接觸所述凸緣的下側表 面的第一板以及適于推壓封蓋抵靠著凸緣的密封表面的第二板，所述 第二板被彎曲成具有與所述凸緣的密封表面大致相同的曲率。優選地， 所述第一板還被彎曲成具有與所述凸緣的下側表面大致相同的曲率。 理想地，第二板被彎曲成具有與凸緣的密封表面完全相同的曲率，而 第一板被彎曲成具有與凸緣的下側表面完全相同的曲率。
通過將第二板設有與凸緣的彎曲密封表面大致相同的曲率，在第 二板與封蓋接觸以推壓封蓋抵靠著凸緣的密封表面時，在凸緣的密封 表面上將施加大致均勻的接觸時間和接觸壓力，導致在整個凸緣上密
封強度的更大均勻性。這種均勻性還通過以下方式被改進，將第一板 設有與凸緣的下側表面大致相同的曲率，從而在各板被擠壓在一起同
時夾置封蓋和凸緣時，在密封加工的整個時間跨度內在凸緣的整個密 封表面上施加大致均勻的壓力。
具體實施例方式
已經發現的是，傳統上被用于形成起泡包裝體的硬質聚合物容器 的成型工藝、大體上熱學成型可導致成型之后的容器的不均勻的收縮，
并且這導致了容器的凸緣的密封表面呈現凹形或凸形。這種彎曲并不 可由肉眼容易觀察到，并且通過測量起泡端從平坦的基準表面的高度 來確定曲率半徑。
盡管彎曲度較小(也就是曲率半徑較大)，但是足以導致凸緣的密 封表面上的密封強度的顯著差異，如果平坦的板被用于熱封工具。
合適地，在使用中，第一板并不被加熱，而處于環境溫度，而第 二板被加熱至合適的溫度，從而在各板被弄到一起以夾置封蓋和凸緣 時通過經由封蓋傳遞的熱量形成氣密性密封。
封蓋合適地是一種層疊的箔片，其具有基層，在與凸緣的密封表 面接觸被加熱時，所述基層熔化以形成密封。優選地，層疊的箔片的 上層是這樣的表面，在所述表面上可進行印刷。 一種合適的上層是諸 如鋁箔的金屬箔片。
容器合適地由硬質聚合物成型，例如諸如聚丙烯或聚苯乙烯的熱
塑性聚合物。容器包括井格(well),其用于保持待包裝的材料，例如 具有水合溶液的軟隱形眼鏡；并還包括凸緣，所述凸緣包圍所述井格， 封蓋密封至所述凸緣以形成密封的包裝體。凸緣可簡單地是包裝體本 身的頂側表面，或者可以是包圍井格并設置在包裝體的頂側表面上的 升高區域的形式。凸緣的密封表面可以是凸緣的上側表面的所有或一 部分，將密封表面包圍井格設置，從而在完成密封時，井格的物品被 氣密性密封。這種成型工藝的特點可導致包裝體的頂側表面以及因此 凸緣、以及凸緣的密封表面具有凹形或凸形上側表面。這可源自在形 成井格的成型工藝過程中形成容器的聚合物的不均勻收縮。
在容器以平坦的聚合物片材作為開始并然后簡單地成型以形成井 格、同時留下剩余的表面作為井格的凸緣的情況中，凸緣的上側密封 表面和凸緣的下側表面將賦予相同的曲率，由此在成型工藝中造成不 均勻的張力，但上側表面是凹形的而下側表面是凸形的，或反之亦然。
本發明的另一方面在于，制備根據本發明第一方面的熱封工具的 方法，其中包括以下步驟，制備硬質聚合物容器，所述容器包括井格 以及具有彎曲上側密封表面和下側表面的凸緣；測量上側密封表面的 曲率；并制備用于熱封工具的第二板，所述第二板具有與上側密封表
面大致相同的曲率。
該方法還包括這樣的步驟，測量凸緣的下側表面的曲率，并制備 用于熱封工具的第一板，所述第一板具有與凸緣的下側表面大致相同 的曲率半徑。
大體上，多個聚合物容器的實施例可以被制備和測量，從而平均 曲率被用于制備用于熱封工具的第二板和/或第一板的曲率。
凸緣的下側和上側密封表面的曲率可以通過任何合適的裝置例如 顯微鏡或干涉儀被測量。
本發明的另一方面提供了一種用于利用熱封工具將封蓋密封至硬 質聚合物容器的方法，其中所述容器包括井格以及具有彎曲上側密封 表面和下側表面的凸緣，其中所述熱封工具包括適于接觸凸緣的下側 表面的第一板以及適于推壓封蓋抵靠著凸緣的密封表面的第二板，所 述第二板被彎曲成具有與所述凸緣的密封表面大致相同的曲率，所述 第一板被彎曲成具有與所述凸緣的下側表面大致相同的曲率。
為了更好的控制由根據本發明熱封工具形成的密封的強度，優選 的是，該工具被校準成，在第一板和第二板被弄到一起以夾置封蓋和 容器的凸緣時，所施加的力被控制在優選的范圍內。這種校準可以借 助于各板上的壓力或位移讀數以及相關的計算公式實現。然而， 一種 優選的方法是使用應變測量測壓元件(例如，半導體測壓元件)，其中
所述測壓元件安裝在印模泡罩包裝體(replica blister package)內，而 測壓元件的表面與本發明工具所用的起泡包裝體的密封表面處于同一 位置。仿形的起泡包裝體安裝在第一板上，并然后，第一與第二板被 一起弄到它們的正常密封位置，并且所施加的力由連接至測壓元件的 監視顯示器顯示。正常密封位置然后可以被調節和設定以給出由顯示 器所示的所需的密封力。
參照附圖僅僅通過實施例現在將進一步說明本發明。 圖1示出了根據本發明的工具的分解視圖，其具有位于工具的各 板之間的密封起泡包裝體。各表面的曲率已經被很大地擴大。
工具的下側第一部分1具有位于第一面8中的凹部2，以便在實
現密封時容納起泡包裝體的井格7。封蓋5與起泡包裝體6的凸緣4 的上側密封表面接觸。第一面8被彎曲成具有與凸緣4的下側表面相 同的曲率。工具的上側第二部分3的第二面9被彎曲成具有與凸緣4 的上側密封表面相同的曲率。
權利要求
1.一種用于將封蓋密封至硬質聚合物容器的熱封工具，其中所述容器包括井格以及凸緣，所述凸緣具有彎曲的上側密封表面和下側表面，其中所述工具包括適于接觸所述凸緣的下側表面的第一板以及適于推壓所述封蓋抵靠著所述凸緣的密封表面的第二板，所述第二板被彎曲成具有與所述凸緣的密封表面大致相同的曲率。
2. 根據權利要求l所述的熱封工具，其特征在于，所述第二板被 彎曲成具有與所述凸緣的密封表面完全相同的曲率。
3. 根據權利要求1或2所述的熱封工具，其特征在于，所述第一 板被彎曲成具有與所述凸緣的下側表面大致相同的曲率。
4. 根據權利要求3所述的熱封工具，其特征在于，所述第一板被 彎曲成具有與所述凸緣的下側表面完全相同的曲率。
5. —種用于提供根據前述權利要求任一所述的熱封工具的方法， 包括以下步驟，制備硬質聚合物容器，所述容器包括井格以及凸緣， 所述凸緣具有彎曲的上側密封表面和下側表面；測量所述上側密封表 面的曲率；并且制備用于所述熱封工具的第二板，所述第二板具有與 所述上側密封表面大致相同或完全相同的曲率。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟， 測量所述凸緣的所述下側表面的曲率，并制備用于所述熱封工具的第 一板，所述第一板具有與所述凸緣的下側表面大致相同或完全相同的 曲率。
7. —種利用熱封工具將封蓋密封至硬質聚合物容器的方法，其中 所述硬質聚合物容器包括井格以及凸緣，所述凸緣具有彎曲上側密封 表面和下側表面，所述熱封工具包括適于接觸所述凸緣的下側表面的 第一板以及適于推壓所述封蓋抵靠著所述凸緣的密封表面的第二板， 所述第二板被彎曲成具有與所述凸緣的密封表面大致相同的曲率。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一板被彎曲 成具有與所述凸緣的下側表面大致相同的曲率。
9. 根據權利要求5至8任一所述的方法，使用了根據權利要求l 至4任一所述的工具。
全文摘要
一種用于將封蓋(5)密封至硬質聚合物容器(6)的熱封工具，其中所述容器包括井格(7)以及凸緣(4)，所述凸緣具有彎曲上側密封表面和下側表面，所述工具包括適于接觸凸緣的下側表面的第一板(1)以及適于推壓封蓋抵靠著凸緣的密封表面的第二板(3)，其中第二板被彎曲成具有與凸緣的密封表面大致相同的曲率。
文檔編號B65B7/28GK101365578SQ200780001985
公開日2009年2月11日 申請日期2007年1月4日 優先權日2006年1月5日
發明者E·亨尼西, J·沙利文, K·法伊 申請人:博士倫公司